JP4882359B2

JP4882359B2 - 試薬用容器

Info

Publication number: JP4882359B2
Application number: JP2005354557A
Authority: JP
Inventors: 康雄杉下
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2005-12-08
Filing date: 2005-12-08
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2025-12-08
Also published as: JP2007153433A

Description

この発明は、試薬用容器に関するものである。

従来から、生物工学や化学等の分野においては様々な試薬を収容・保存するために試薬用容器が用いられている。このような試薬用容器の中には、試験管状のものや、所謂チップに形成されたウェル（凹部）を利用したもの等があり、一般に、これらに収容された試薬は、ピペットチップや注射針等を用いて分取され、この分取された試薬が別の場所や同一チップ上等に配置された反応部に分注されて、その後の反応過程を行うようになっている。
ところで、このような試薬用容器においては、容器内部と容器外部とが常に連通状態となっているため、長時間放置したり加熱することで試薬が蒸発してしまう場合がある。そこで近年、このような試薬用容器の開口部を樹脂製の被覆フィルム等で閉塞して試薬の蒸発を防止しするとともに、ピペットチップや注射針の先端を被覆フィルムに突き刺して貫通させることで試薬を容易に分取できるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平０９−０９９９３２号公報

ところで、試薬用容器内に収容される試薬の中には、光が照射されることによって変性・劣化してしまうものが含まれるため、前述した被覆フィルムにおいては遮光性の向上が要望されている。しかしながら、被覆フィルムの遮光性を向上させるべく被覆フィルム自体の厚さを増加させると、被覆フィルムにピペットチップや注射針を突き刺したときにその先端が貫通し難くなるという課題がある。
一方、被覆フィルムの厚さを増加させずに遮光性を向上させる手段として、例えば、光が透過し難い薄い金属層を被覆フィルムとして用いる方法が考えられるが、金属層は空気と触れているだけで酸化してしまい、さらには前述した試薬が酸性またはアルカリ性に偏っている場合に酸化や溶解を起こしてしまうため耐久性に課題がある。

そこで、この発明は、遮光しつつ注射器などの針によって容易に貫通でき、耐久性を損なうことのない被覆フィルムを備えた試薬用容器を提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、試薬（例えば、実施の形態における液体１２）が保存可能な試薬収容部（例えば、実施の形態における試薬収容部５）を有する樹脂成形体から成り、ピペットチップ又は注射針の先端を被覆フィルムに貫通させて前記試薬を分取可能な試薬用容器において、少なくとも厚さ１０μｍ以下の硬質アルミニウムからなるアルミニウム層（例えば、実施の形態における基材９）と、共重合ポリエステル系樹脂で構成され、その厚さが１５μｍ以下、破裂度が１ｋｇ／ｃｍ ^２以下のシール層（例えば、実施の形態におけるシール層１０）とを有するとともに、前記アルミニウム層と前記シール層との間に厚さ１０μｍ以下のナイロン、ポリエステル、セロハン、ポリウレタン、又は、ポリ塩化ビニルからなるフィルム層を有する前記被覆フィルム（例えば、実施の形態における密封フィルム８）を備え、該被覆フィルムによって前記試薬収容部の開口部（例えば、実施の形態における開口部３）を閉塞したことを特徴とする。
このように構成することで、試薬収容部に収容されている試薬によってシール層の一部が侵されたとしても、アルミニウム層と試薬とが直接的に接触するのを防止することができる。
また、アルミニウム層を設けることで、被覆フィルムを薄く形成することができるため、遮光しつつ例えばピペットチップや注射針等を被覆フィルムに突き刺すことで容易に貫通させることができる。

また、被覆フィルムに、例えば、ピペットチップや注射針等を突き刺して貫通させる際にアルミニウム層がピペットチップや注射針等の外周面に密着するのを防止することができる。

請求項２に記載した発明は、前記被覆フィルムが、前記アルミニウム層の下面にフィルム層（例えば、実施の形態におけるフィルム層９ａ）、シール層、上面に保護層を有することを特徴とする。
このように構成することで、ハンドリングが良好となり、強度を向上させることができる。さらに、アルミニウム層の上下面に空気が直接的に接触するのを防止してアルミニウム層の酸化を抑制することができる。

請求項３に記載した発明は、前記シール層が、ヒートシール性樹脂であり、且つ、厚さが５μｍ以下であることを特徴とする。
このように構成することで、被覆フィルムを加熱するだけで開口部を容易、且つ、確実に閉塞することができる。

請求項４に記載した発明は、前記保護層が、脆性樹脂であることを特徴とする。
このように構成することで、保護層に脆性樹脂を用いない場合と比較して、例えばピペットチップや注射針等を被覆フィルムに突き刺した時に、容易に貫通させることができる。

請求項１に記載した発明によれば、試薬収容部に収容されている試薬によってシール層の一部が侵されたとしても、アルミニウム層と試薬とが直接的に接触するのを防止することができるため、被覆フィルムの耐久性を向上させることができる効果がある。
また、アルミニウム層を設けることで、遮光しつつ被覆フィルムを薄く形成することができるため、例えばピペットチップや注射針等を被覆フィルムに突き刺して容易に貫通させることができるとともに試薬が変性・劣化するのを防止することができる効果がある。

また、被覆フィルムに、例えば、ピペットチップや注射針等を突き刺して貫通させる際にアルミニウム層がピペットチップや注射針等の外周面に密着するのを防止することができるため、試薬収容部に収容された試薬を安定的に分取することができる効果がある。

請求項２に記載した発明によれば、請求項１の効果に加え、ハンドリングが良好となり、強度を向上させることができ、商品性を向上することができる効果がある。さらに、アルミニウム層の上下面に空気が接触するのを防止してアルミニウム層の酸化を抑制することができるため、さらなる耐久性の向上を図ることができる効果がある。

請求項３に記載した発明によれば、請求項２の効果に加え、被覆フィルムを加熱するだけで開口部を容易、且つ、確実に閉塞することができるため、製造工数を削減することができる効果がある。

請求項４に記載した発明によれば、請求項２または請求項３の効果に加え、保護層に脆性樹脂を用いない場合と比較して、例えばピペットチップや注射針等を被覆フィルムに突き刺した時に、容易に貫通させることができる効果がある。

次に、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施の形態では、試薬収容部である複数のウェル（凹部）を備えた試薬容器の一例を説明する。
図１において、１は試薬容器を示している。この試薬容器１は、縦横寸法が数センチメートル角以下に設定された板状の基板２を備えており、この基板２には、この基板２の上面に開口部３を有し断面略半円状に形成された４つの試薬収容部５が２行２列に配列されている。なお、試薬収容部５の個数、位置は適宜設定しても良い。

基板２は、その材質としてプラスチックを用いることが可能であり、例えば、ポリ塩化ビニル、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ポリエステル、シクロオレフィン系ポリマー、フッ素ポリマー、シリコン樹脂等を用いることができ、その厚さ寸法は、使用時に十分な強度を確保できる厚さ寸法に設定されている。このような合成樹脂を用いて基板２を作成すれば、耐熱性、耐薬品性、成形加工性などに優れており好ましい。ここで、基板２は、２種類以上の樹脂を接合して用いても良く、各樹脂の特徴を活かし、例えば、上半分と下半分とで異なる合成樹脂を配置するようにしても良い。さらに、試薬及び試料等の性質に応じて合成樹脂を組合わせて配置することもできる。

さらに、試薬収容部５は断面略半円状に限られるものではなく、例えば、円錐台形、角錐台形、円錐、角錐、線端部が半球状のもの等、加工性形成、溶液の注入性などにより様々な形状を採用することができる。また、基板２に試薬収容部５を形成する際、基板２がＰＣ（ポリカーボネート）等のような硬質の樹脂で形成されている場合には、樹脂切削法を用いることが好ましく、さらに、基板２がＰＰ（ポリプロピレン）などの軟質な材料で構成されている場合には、樹脂成型法を用いることが好ましい。

試薬収容部５は、検体試薬やその他の試薬、検出反応に用いる試薬、バッファー、希釈液などの液体（試薬）１２を注入しておく収容部となるものであり、この試薬収容部５の大きさは、収容される液体１２の量に応じて設定され、その開口部３の直径が５〜１０ｍｍ、深さが５ｍｍ以下に設定することが好ましい。また、試薬収容部５に対しては、防湿性、ガスバリアー性、耐溶液性を付与するために試薬収容部５の内壁表面にシリコンコーティングや無機金属化合物の蒸着層を設けた構成としても良い。さらに、試薬収容部５内に収容した液体１２の回収効率を向上すべく、試薬収容部５の内面にシリコン等のコーティング層を設けたりプラズマ処理・コロナ処理等の表面処理を施すようにしても良い。

ところで、試薬容器１の前述した試薬収容部５には、液体１２を注入した後に複数の開口部３を閉塞する密封フィルム（被覆フィルム）８が張り付けられている。具体的には、図２に示すように、この密封フィルム８は、上層に基材（硬質アルミニウム層）９、下層にシール層１０を配置するとともに、これら基材９とシール層１０との間の中層にフィルム層９ａを配置した３層構造となっており、シール層１０によって基板上面に接着固定され、試薬収容部５内に液体１２が密封されるようになっている。そして、この液体１２を分取する際には、注射器の針やピペットチップ等を密封フィルム８に突き刺して貫通させて、試薬収容部５内の液体１２を吸い出すようになっている。

基材９は、いわゆる硬質アルミニウムで構成されており、その厚さが１０μｍ以下、伸びが１％／ｃｍ^２以下、破裂度が０．５ｋｇ／ｃｍ^２以下が好ましい。
一方、シール層１０は、共重合ポリエステル系樹脂であるシート状の酸成分変性ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）で構成されており、その厚さが１５μｍ以下、破裂度が１ｋｇ／ｃｍ^２以下が好ましい。以下、破裂度はＪＩＳ−Ｐ−８１１２、伸びはＪＩＳ−Ｃ−２１５１（引張速度５０ｍｍ／分）に従った測定値とする。

フィルム層９ａは、その厚さが１０μｍ以下が好ましく、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、セロハン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニルなどのプラスチックフィルム類を用いることができる。とりわけ、ポリエステル系の樹脂を用いた場合には、加工が容易になるとともに、耐熱性を向上することができ有利となる。また、ポリエステル系樹脂は非ポリエステル系樹脂と比較して硬度が高いので、注射器の針やピペットチップ等を突き刺した際に注射器の針やピペットチップの周囲にフィルム層が密着するのを防止することができる。

また、密封フィルム８の他の態様として、図３に示すように基材９の上面に保護層１１を設けるようにしても良い。この保護層１１は、厚さが１５μｍ以下、伸びが３０％／１８０ｍｍ以下、破裂度が２ｋｇ／ｃｍ^２以下のアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂フィルムを用いることができ、サンドブラスト等を用いて表面をマット状に加工した脆性樹脂であるいわゆるマットＰＥＴを用いれば注射器などの針によって密封フィルム８を容易に貫通させることができるため好ましい。なお、脆性樹脂とは衝撃に対して弱くいわゆる“脆い”性質を持った樹脂であり、表面がマット状のもの以外に、例えば、発泡状のものを用いても良い。

このように密封フィルム８を保護層１１、基材９、フィルム層９ａ、シール層１０の４層構造にする場合には、保護層１１の分だけ密封フィルム８の厚さが増加して注射器などの針が突き刺し難くなるため、シール層１０としてヒートシールラッカー等の液状のシール剤を塗布して厚さが５μｍ以下となるように設定し、さらに、基材の硬質アルミニウムの厚さを１０μｍ以下、好ましくは８μｍ以下に設定する。このようにすることで、厚さを増加させずに密封フィルム８を４層構造とすることができる。ここで、上述した保護層１１、基材９、フィルム層９ａとは、例えば、接着などによって結合されている。

上述した試薬収容部５に収容されている液体１２は、例えば、抗原抗体反応及びＤＮＡ反応の検出等で、別場所または同一チップ上にある反応部に分注して用いることができるようになっている。
抗原抗体反応の場合、例えば、抗体などの試薬である液体１２を試薬収容部５に保存しておき、この別の場所または同一チップ上にあり、予め抗原を配置してある反応部に添加し反応の有無を検出する。この際、抗原または抗体のいずれかに標識物質を付けておくことで反応の有無を検出できる。また、反応部は複数設けておけば、複数の抗原抗体反応の有無を検出することができる。

一方、ＤＮＡの検出の場合、検体ＤＮＡ試薬である液体１２を試薬収容部５に保存しておき、この液体１２を別の場所または同一チップ上にあり、予め核酸プローブを配置してある反応部に添加し反応の有無を検出する。この際、検体ＤＮＡに標識物質を付けておくことで反応の有無を検出できる。また、反応部は複数設けておき、それぞれ異なる配列を有する核酸プローブを配置しておけば、検体ＤＮＡの配列を効率的に検出することができる。また、ＤＮＡ反応の中でも一塩基遺伝子多型（ＳＮＰ）の解析に用いることができる。なお、この場合、核酸プローブやその他検出に用いる試薬は複数あっても良く、それらの試薬の一つが標識されていればよい。また、ＳＮＰ解析には、サードウェイブテクノロジーズ，Ｉｎｃ（米国ウィスコンシン州マディソン市）が開発したインベーダー法を用いてもよい。

したがって、上述の実施の形態によれば、試薬収容部５に収容されている液体１２によってシール層１０の一部が侵されたとしても、フィルム層９ａで基材９と液体１２とが直接的に接触するのを防止することができるため、密封フィルム８の耐久性を向上させることができる。また、基材９によって、遮光しつつ密封フィルム８を薄く形成することができるため、液体１２が変性・劣化するのを防止することができるとともに、ピペットチップや注射針等を密封フィルム８に突き刺す際に容易に貫通させることができる。

また、基材９として硬質アルミニウムを用いることで、図４に示すように、例えば、ピペットチップや注射針等（図４中、符号１３で示す）を密封フィルム８に突き刺した際に密封フィルム８に空気流用孔１４が形成されるため、ピペットチップや注射針等の外周面に密封フィルム８が密着することがなく、試薬収容部５の内部への外気導入を容易に行うことができる。この結果、スムーズに液体１２を吸出すことが可能となり、液体１２を安定的に分取することができる。とりわけ封入された液体１２が少量の場合において効率よく吸出すことができ有利となる。

そして、密封フィルム８の基材９の上面に保護層１１を設ける４層構造とした場合には、ハンドリングが良好となり、密封フィルム８の強度を向上させることができ、この結果、商品性を向上することができる。さらに、基材９の上下面に空気が接触するのを防止して基材９の酸化を抑制して耐久性を向上させることができる。

また、密封フィルム８を加熱するだけで試薬収容部５の開口部３を容易、且つ、確実に閉塞することができるため、製造工数を削減することができる。

尚、この発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、基板２に形成された試薬収容部５以外に、例えば、チューブ状、ボトル状等の様々な形状の容器に液体１２を充填して開口部３を密封フィルム８で閉塞するようにしても良い。
さらに、基材９は硬質アルミニウムに限られず、例えばアルミニウムを用いるようにしてもよい。とりわけ硬質アルミニウムを用いた場合には、ピペットチップや注射針等を密封フィルム８に突き刺した際に密封フィルム８がピペットチップや注射針の周囲に密着するのを抑制できるため、液体１２を円滑に吸い出すことが可能となる。
また、上記の実施の形態では、密封フィルム８で複数の試薬収容部５の開口部３を閉塞するようにしたが、密封フィルム８で試薬収容部５の開口部３を個別に閉塞するようにしてもよい。

本発明の実施の形態におけるチップの斜視図である。本発明の実施の形態における図１のＡ−Ａ線に沿うチップの断面図である。本発明の実施の形態における他の態様の図２に相当する断面図である。本発明の実施の形態におけるチップの上面図である。

符号の説明

２基板
３開口部
５試薬収容部
６反応部
７検出部
８密封フィルム（被覆フィルム）
９基材（アルミニウム層）
９ａフィルム層
１０シール層
１１保護層
１２液体（試薬）

Claims

試薬が保存可能な試薬収容部を有する樹脂成形体から成り、ピペットチップ又は注射針の先端を被覆フィルムに貫通させて前記試薬を分取可能な試薬用容器において、
少なくとも厚さ１０μｍ以下、伸びが１％／ｃｍ ^２以下、破裂度が０．５ｋｇ／ｃｍ ^２以下の硬質アルミニウムからなるアルミニウム層と、共重合ポリエステル系樹脂で構成され、その厚さが１５μｍ以下、破裂度が１ｋｇ／ｃｍ ^２以下のシール層とを有するとともに、前記アルミニウム層と前記シール層との間に厚さ１０μｍ以下のナイロン、ポリエステル、セロハン、ポリウレタン、又は、ポリ塩化ビニルからなるフィルム層を有する前記被覆フィルムを備え、該被覆フィルムによって前記試薬収容部の開口部を閉塞したことを特徴とする試薬用容器。
前記被覆フィルムは、前記アルミニウム層の下面にフィルム層、シール層、上面に保護層を有することを特徴とする請求項１に記載の試薬用容器。
前記シール層は、ヒートシール性樹脂であり、且つ、厚さが５μｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の試薬用容器。
前記保護層は、脆性樹脂であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の試薬用容器。